第二节滑轮.docx
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第二节滑轮
课题
第十二章简单机械
课型
新授课
总课时
1课时
第 1 课时
授课人
教学内容
第一节滑轮
教学目标
知识与技能
1.认识定滑轮、动滑轮。
2.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
3.会根据要求使用和组装滑轮组。
过程与方法
1.经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。
2.经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组的方法。
情感态度与价值观
1.关心生活、生产中有关滑轮的实际使用。
2.对实践中的滑轮工作特点具有好奇心。
3.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。
4.通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
教学重点
探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。
教学难点
正确判断滑轮组的省力情况。
教学资源
学生器材:
滑轮(单2个双2个),铁架台,钩码,细线,弹簧秤,刻度尺。
学生两人一组。
教学设计
教学环节
导案
学案
教师复备栏
导入定向
利用一只滑轮来提升物体,有哪些方法?
(设计意图:
这样由学生自己探索并确定定滑轮、动滑轮的概念,学生会产生强烈的满足感、成就感。
有利于培养学生由感性到理性的认知规律,培养学生分析、概括、动手实验能力。
)
探究展示
探究一:
探究定滑轮、动滑轮的特点和实质
【提出问题】
使用定滑轮和动滑轮可以提升物体,结合前面学习的简单机械——杠杆的特点,关于滑轮的学习,你想进行哪些方面的探究?
问题1:
使用定滑轮、动滑轮能否省力?
问题2:
使用定滑轮、动滑轮能否省距离?
问题3:
使用定滑轮、动滑轮能否改变力的方向?
(设计意图:
培养学生提出问题的能力,让学生明确探究的方向。
)
【设计实验】
学生分组设计实验,在设计过程中思考下面的问题:
(1)实验中需要哪些器材?
(2)使用滑轮提升物体时,应如何拉动?
(3)应该测量和记录哪些数据?
并设计记录数据的表格。
探究滑轮的特点
物重G
拉力F
物体上升距离h(cm)
绳子移动
距离s(cm)
实质
大小
方向
实验结论:
【进行实验】
学生分组完成实验,实验前要注意下列事项:
1、拉动物体时要匀速;
2、使用定滑轮提升物体时,要重新调整弹簧测力计的零刻度;
3、测量距离时做好起点和终点的标记;
4、实验数据记录到表格内。
【分析数据】
利用实物投影仪展示学生的实验数据和实验结论
【结论】
定滑轮特点:
不省力也不省距离,但可以改变力的方向
动滑轮特点:
省力费距离,但不能改变力的方向
(设计意图:
培养学生实验设计、实验操作、收集、处理数据的能力,并养成边实验边记录数据的严谨的科学态度。
)
【交流与反思】
实验过程中,你还有什么新的发现?
还有哪些疑问?
定滑轮的实质:
是一个等臂杠杆
动滑轮的实质:
是一个省力杠杆
(设计意图:
培养学生分析问题能力,建立物理模型的意识。
)
【知识拓展】
1、通过理论分析,使用动滑轮能省一半的力,但在实际实验中,为什么没有省一半的力呢?
影响因素:
绳子与滑轮之间有摩擦;动滑轮自身有重力;没有沿竖直方向拉绳子。
2、若使用定滑轮提升物体时,从3个不同的方向拉动绳子,三个力的关系如何?
(设计意图:
培养学生在实验中发现问题,解决问题的能力及反思能力,学会书面或口头表述自己的观点,养成善于听取别人意见的习惯。
)
【思维拓展】
定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便,但不能省力;而动滑轮虽然能省力,但不能改变力的方向,使用时经常感觉不便。
怎样才能既省力,又能改变力的方向呢?
定滑轮或动滑轮
回顾三种杠杆的特点,提出有探究价值的问题。
分组讨论实验方案并完成思考题
小组间同学密切配合,完成实验探究,
培养学生的实验探究能力。
分析实验数据得出结论
组织学生及时交流与反思,并结合课前收集的信息,自由发言。
使用定滑轮为什么不省力?
使用动滑轮为什么能省力?
它们和杠杆之间有联系吗?
学生讨论、交流
绳子与滑轮之间有摩擦;
动滑轮自身有重力。
F1 沿不同方向拉动滑轮上的绳子,拉力不同,竖直方向最省力。 F1=F2=F3 沿不同方向拉定滑轮上的绳子,拉力一样; 回顾总结定滑轮和动滑轮的优点 引导点拨 探究二: 探究滑轮组的使用情况 【提出问题】请同学们按你们的设想,用一个定滑轮和一个动滑轮组合起来看看,看哪一组做的又好又快,并且做实验来验证是不是又省力又改变了力的方向? 绳子移动的距离S和物体升高的高度h之间存在什么数量关系? 【点拨】指导学生绕线,完成滑轮的组装。 【进行实验】组织学生进行分组实验,测量不同组合F的大小。 暴露出现的问题,教师及时纠正,达到学会正确使用滑轮组,并比较: (1)F(提起重物所用的力)与G(总重力)的关系? (2)绳子移动的距离S和物体升高的高度h之间存在什么数量关系? 【点拨】象这样定滑轮和动滑轮组合在一起就是滑轮组。 用几个定滑轮和几个动滑轮也可以组成滑轮组,用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系? 【难点剖析】数绕在动滑轮上和固定在动滑轮上的绳子段数。 有几段绳子吊着物体,拉力就是总重的几分之一。 【结论】 1、滑轮组既可以省力又能改变力的方向; 2、绳子自由端的拉力F与动滑轮的重量G动和重物的重量G物之间的数量关系为: F=1/n(G动+G物)(不计绳重和摩擦); 3、绳子自由端移动的距离s与物体移动距离的关系为: s=nh。 (设计意图: 培养学生运用已有知识对实验现象进行分析、比较、综合、抽象、概括等不同形式的思维能力,所得结论为测量滑轮组的机械效率作准备。 ) 【练一练】 1、下图是滑轮的组合中,确定F与G的大小关系? (不计摩擦、绳重和动滑轮重) F=____F=____F=____F=____ 2、如图所示,用滑轮组将 重为900N的物体匀速提升2m,不计摩擦和滑轮重,所施 加的拉力F=______N,绳子移动的 距离S=___m。 【思维拓展】 仔细观察绳子的起始端和与动滑轮绳子的段数,你有什么发现? 绕线小窍门: 当n为奇数时,绳子的起始端在动滑轮上;当n为偶数时,绳子的起始端在定滑轮上。 (设计意图: 培养学生分析、归纳问题的能力。 ) 【练一练】 1.用下左图示所示的滑轮组提升重物,若拉力F将绳子的自由端移动1.5m时,重物升高0.5m,请你在图中画出绳子绕法。 2.人站在地面上,用下右图所示的滑轮组将重物提起,画出绕法。 【回归生活】 你能否帮助胖爷爷轻松地将米袋运上楼? 选用哪种方法更好些? (设计意图: 利用flash动画模拟真实场景,首尾呼应;知识回归生活,充分体现了学生的主体地位,也体现物理教学理念。 ) 学生组装滑轮,完成绕线 交流实验结果,分析比较F(提起重物所用的力)与G(总重力)的关系? 绳子移动的距离S和物体升高的高度h之间存在什么数量关系? 学会数与动滑轮相连绳子的段数 完成练习,及时检测与反馈学生的学习效果。 观察滑轮组的不同绕线方式,总结绕线小窍门。 完成练习,及时检测与反馈学生的学习效果。 通过本节课的学习和探究,集思广益,想出更好的办法帮助胖爷爷解决困难。 选用动滑轮 选用滑轮组 【课外延伸】轮轴和斜面 【过渡】生活中除了杠杆和滑轮,你还知道哪些简单机械? 1、出示带有螺丝钉、螺丝及螺母的木板、扳子、螺丝刀、手钻,依次让学生从木板上拧下螺丝,在木板上钻孔。 2、使用这几个工具时有什么共同之处? 【播放视频】生活中的轮轴和斜面 【自主学习】观看视频后结合课本83页“科学世界”部分,完成下面的问题。 1.轮轴由和组成,生活中你所知道的轮轴的实例有哪些? 2.轮轴是一种(填“省力”或“费力”)的简单机械,但要。 3.斜面也是一种简单机械,列举生活中的应用实例。 4.斜面是一种(填“省力”或“费力”)的简单机械,但可以。 5.实践探索: 骑自行车爬同一个陡坡,第一次按直线上爬,第二次按“S”型上爬,比较哪一次更省力? 试说明原因。 【小结】轮轴是一种省力的简单机械,斜面是一种费力的简单机械。 (设计意图: 体现出“从生活走向物理,从物理走向社会”的物理新课程理念,培养学生建立物理模型的意识。 ) 学生上讲台用螺丝刀、扳手拧螺丝钉、螺丝,用手钻在木板上钻孔。 其他学生注意观察。 观看视频,了解轮轴和斜面的特点和实质。 阅读课本83页“科学世界”部分,完成思考题。 板书设计 1、定滑轮和动滑轮 2、比较定滑轮和动滑轮的特点。 (1)定滑轮: 不省力,能改变力的方向;实质是一个等臂杠杆; (2)动滑轮: 省力,不能改变力的方向,实质是一个省力杠杆 3、滑轮组的特点 (1)F=G总/n S=nh(n: 与动滑轮相连绳子的段数) (2)绕线小窍门: 奇动偶定 达标训练 附件1 1.关于滑轮,下列说法中错误的是( ) A.使用定滑轮不省力,但能改变动力的方向 B.使用动滑轮省一半的力,还能改变动力的方向 C.定滑轮的实质是个等臂杠杆 D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 2.工人们为了搬运一台笨重的机器,设计了如下所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管),其中最省力的方案是( ) 3.如图所示,把重20N的物体匀速向上提起,弹簧测力计的示数为12N,若不计绳重及摩擦,则拉力的大小是______N,动滑轮重力的大小是______N.若重物提升的速度是0.1m/s,则自由端绳子上升的速度为________m/s。 4.按照题目所给的省力条件,请在下图中画出滑轮组绳子的绕法,用F表示人对绳子自由端的拉力(不计动滑轮重量和摩擦)。 5.如下图所示,若拉力F=900N,物体A重1500N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。 当绳子自由端移动3m,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是_________N,物体A移动_________m。 6.如下图所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3。 则( ) A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3 附件2 1.一条绳子最多能承受1000N的拉力。 请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物,画出滑轮组安装示意图。 (动滑轮重及摩擦不计) 2.如下图所示,利用定滑轮、动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。 已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50N。 则: (1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时,提升的物重分别是G甲=______N, G乙=________N,G丙=________N。 (2)动滑轮重3N,不计绳与滑轮之间摩擦,提升的物重分别是G甲=______N, G乙=________N,G丙=________N。 (3)当物体被提升2m时,绳子自由端移动的距离分别是S甲=_______m, S乙=_______m,S丙=________m。 (4)如果物体被提升的速度都是0.2m/s时,绳子自由端移动的速度分别是: V甲=________m/s,V乙=________m/s,V丙=________m/s。 3.如图中甲、乙所示的装置里,用多少力就可以把重物提起? (不计摩擦力和滑轮重) 4.在3000多年前,我们的祖先就设计了结构合理的辘轳,直到现在,也还有些地方在使用它,去查找资料,看它是什么样的结构,有什么用? 是属于哪一种简单机械? 课后反思
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- 第二 滑轮